不同改良措施对典型草原退化草地植物群落影响的研究

论述了不同降水年份(1997年干旱、1998年降水正常)及不同改良措施对典型草原退化草地植物群落的影响,结果表明,各种退化草地改良技术对退化草地的植物群落均有明显的效果,改良草地的第一性生产力增加,植物群落结构发生变化,优良牧草增加,植物群落的盖度、高度增加明显.     

干旱年份沙质草地生态系统净CO2通量年变化特征

草地生态系统是干旱半干旱区生态系统类型的重要组成部分,在区域生态系统碳平衡中起着极为重要的作用。采用涡度相关法对科尔沁沙质草地生态系统进行连续两年(2015和2016年)的碳通量观测,此两年恰逢研究区的相对干旱之年,年降水量约为历史平均值的60%。研究结果表明:1)年最大日均CO₂吸收速率分别为-6.68和-9.58 g·m^-2·d^-1,年最大日均释放速率分别为5.69和5.21 g·m^-2·d^-1。2)生长季(5-9月)碳吸收量分别为-120.54和-139.83 g·m^-2,非生长季碳释放量分别为230.33和212.82 g·m^-2。3)全年尺度上沙质草地生态系统表现为碳源,2015年净碳释放量(109.79 g·m^-2·年^-1)稍高于2016年(72.99 g·m^-2·年^-1)。4)生态系统净CO₂交换量(NEE)与空气温度、土壤温度及土壤湿度存在显著相关关系,但不同年份同期NEE对环境温度和湿度的响应程度不尽一致。     

喀斯特山区草地施肥对放牧乌蒙半细毛羊抗氧化系统功能的影响

为选择草地施肥的肥料种类,减少施肥对乌蒙半细毛羊产业的影响,在威宁县凉水沟种羊场多年生人工草地开展施肥和放牧试验。 结果表明:凉水沟种羊场人工草地牧草铜含量相对较低,但仍高于乌蒙半细毛羊营养需要标准;施肥极显著增加牧草氮含量(P<0.01),各施肥处理之间没有明显差异。硫酸铵施肥显著增加牧草硫和锌含量(P<0.01),显著降低了牧草硒的含量(P<0.01)。放牧试验结束时,施硫酸铵草地的乌蒙半细毛羊血液中铜、铁和硒的含量极显著低于施硝酸铵草地和对照组(P<0.01), 动物血液锌和硫含量极显著高于硝酸铵施肥牧场和对照组(P<0.01)。硫酸铵施肥牧场的乌蒙半细毛羊血红蛋白、红细胞压积容量极显著低于硝酸铵施肥牧场和对照牧场(P<0.01),血清铜蓝蛋白含量、血清超氧化物歧化酶活力、血清谷胱甘肽过氧化物酶活力和血清过氧化氢酶等抗氧化酶的活力极显著低于硝酸铵施肥牧场和对照牧场(P<0.01),丙二醛的含量显著高于硝酸铵施肥牧场和对照牧场(P<0.01)。血液其他矿质元素和血液指标及血清生化值在2个施肥处理和对照之间均差异不显著。 因此得出结论,草地施肥的种类需要根据土壤矿物质分布和含量情况确定,铜含量低的牧场不适合硫酸铵施肥,硫酸铵施肥明显影响了乌蒙半细毛羊机体抗氧化系统功能。     

高寒草甸草原净初级生产力对气候变化响应的模拟

利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO₂浓度变化对草地生态系统ANPP的影响。结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62 g·m^-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究。2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P<0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季。过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m^-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P>0.05)。3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值。不考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21%,11.53%,17.78%和8.34%,21.68%,40.32%;考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89%,14.29%,24.28%和11.57%,31.74%,57.29%。考虑和不考虑CO₂肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CENTURY耦合模拟的ANPP结果较为一致。     

基于食物安全视角的我国畜产食品进口依赖性风险评价

新时期下,保障我国畜产食品供给安全是保障我国食物安全的重要内容之一,而“适度进口”是保障我国畜产食品供给安全的重要途径之一。如何才算“适度进口”,需对畜产食品进口的相关风险进行分析方可评判。运用进口依赖性评价模型对我国猪肉、鸡肉、羊肉、牛肉、鲜牛奶的进口依赖性风险进行分析发现,上述5种畜产食品均存在进口依赖性风险。其中,猪肉的风险来自美国、德国、丹麦、西班牙和加拿大;鸡肉的风险来自美国、巴西、阿根廷和波兰;羊肉的风险来自澳大利亚、新西兰和乌拉圭;牛肉的风险来自乌拉圭、澳大利亚、新西兰、阿根廷和加拿大;鲜牛奶的风险来自德国、法国、新西兰和澳大利亚。为降低我国畜产食品进口依赖性风险,短期内应采取畜产食品进口市场多元化策略以及用进口饲草料替代进口畜产食品的进口方式;长期应在保障“口粮安全”的前提下,调整农业结构,大力发展草地农业,减少对国际市场的依赖性。     

土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对荒漠草地沙漠化过程中土壤碳库变异的表征

以干旱、半干旱地区荒漠草地不同沙漠化阶段土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳含量和分配比例变异规律,分析不同沙漠化阶段土壤碳库指数变化,探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对土壤碳库的表征作用。结果表明,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,易氧化有机碳含量表现出一定的波动性,但整体呈下降趋势,溶解性有机碳含量呈线性下降。易氧化有机碳和溶解性有机碳分配比例均在荒漠草地达到最大值,在半固定沙地达到最小值。利用易氧化有机碳含量计算的土壤碳库管理指数随荒漠草地沙漠化程度增加表现出先下降后上升趋势,利用溶解性有机碳含量计算的土壤碳库管理指数呈线性下降趋势。易氧化有机碳、溶解性有机碳含量与土壤有机碳均显著正相关,但溶解性有机碳的相关系数略高于易氧化有机碳。通过比较活度敏感指数和碳库管理指数敏感指数发现,荒漠草地逆向演替至固定沙地过程中,易氧化有机碳的各项敏感指数均高于溶解性有机碳。固定沙地演替至流动沙地过程中,溶解性有机碳的各项敏感指数均高于易氧化有机碳,表明易氧化有机碳能够较好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳库变化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有机碳表征效果更好。     

新疆沙尔套山四季放牧草地主要牧草营养价值变化特征研究

以新疆昭苏县域内沙尔套山分布的12种主要牧草为研究对象,对其营养物质和瘤胃体外消化率特征进行分析,以期揭示各牧草营养物质和消化率的季节性变化规律。结果表明,各牧草的营养物质含量和消化率特征指标均存在明显的季节性变化规律。通过模糊相似优先比分析,综合营养物质(干物质、粗蛋白、中/酸性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分)和瘤胃体外消化率特征(有机物消化率、代谢能)的8项指标进行综合营养价值评价,主要结论为:1)研究区放牧草地12种主要牧草中针茅、芨芨草、紫花鸢尾综合营养价值最佳季节在春季营养生长期(6月),其余牧草均为夏季开花期(7月)。2)春季营养生长期(6月)和秋季果后营养期(9月),综合营养价值最好的均为鸭茅;夏季开花期(7月),综合价值最好的牧草为西伯利亚羽衣草;秋季结实期(8月),综合营养价值最好的牧草为红花车轴草;冬季停止生长(10月)和枯草期(11月),综合营养价值最好的分别为针茅和紫花鸢尾。     

基于冗余分析的高寒草原土壤与草地退化关系

在高寒草原退化草地设置研究样地,观测植物群落特征、采集土壤样品、分析土壤物理化学性质,依据数量生态学基本原理,探讨高寒草原退化草地与土壤因子间关系。结果表明:不同退化程度样地沿冗余分析排序图第一排序轴分布,第一排序轴反映草地退化程度的变化;草地植物群落中与第一排序轴负相关且按相关程度大小排序的指标为盖度>地上生物量>地下生物量;第一、第二排序轴能够解释97.1%的土壤因子与草地退化关系;土壤沙砾、p H与第一排序轴正相关,土壤有机碳、土壤含水量、容重、全氮、有效氮与第一排序轴负相关;第一排序轴及所有排序轴所反映的土壤因子均与草地退化之间呈极显著相关关系(P<0.01);不同土壤因子与草地退化之间相关程度不同,土壤有机碳(r=-0.890)、土壤含水量(r=-0.864)、容重(r=-0.847)、全氮(r=-0.836)、有效氮(r=-0.821)等与高寒草原退化相关程度更高且相关关系极显著(P<0.01)。利用退化草地群落特征和土壤因子数据矩阵进行冗余分析能够较好地综合反映土壤因子与草地退化之间的关系及相关程度,土壤有机碳、土壤含水量、容重、全氮、有效氮是反映高寒草原退化的重要土壤指标。     

近15年新疆伊犁河谷草地退化时空变化特征

以伊犁河谷为研究区,利用MODIS NDVI数据及像元二分模型,反演草地植被覆盖度,以草地植被覆盖度为评价标准,结合数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据及Getis-Ord Gi*冷/热点分析方法,对伊犁河谷2001-2015年草地退化的时空特征进行了分析。结果表明,1)受持续过度放牧及气候条件影响,2001-2015年伊犁河谷草地整体持续退化,15年内退化草地比例达46.18%,但退化以轻度为主;2)空间上退化草地的分布范围逐步向高海拔区域扩展,海拔1 500-3 000 m的中山和中高山区退化草地扩张最明显;3)草地生态保护政策的实施减缓了草地退化速度,草地退化与改善的空间差异逐渐明显,以退化为主的单一变化趋势有所改变;4)利用NDVI反演植被覆盖度对草地退化进行评价的方法存在对高植被覆盖区域草地退化敏感性相对较弱的缺陷。     

高寒牧区两个燕麦品种的产量与品质比较

在我国青藏高原高寒牧区,栽培草地种植主要以燕麦(Avena sativa)为主,但当地现有的品种产草量较低,缺乏高产优质的燕麦品种。为了进一步提高高寒牧区燕麦产量和品质,满足当地的生产需要,于2013-2016年期间从青海省引进燕麦新品种"林纳"在碌曲县进行试验种植,并和当地现有品种"陇燕1号"的农艺性状及营养价值进行比较研究。结果表明,"林纳"燕麦生育期短,成熟快;其鲜、干草产量显著高于当地现有燕麦品种"陇燕1号"(P0.05),分别增产41%和38%。"林纳"粗蛋白(CP)、钙(Ca)和磷(P)含量较高,但差异不显著(P0.05);而粗脂肪(EE)含量显著高于当地品种(P0.05);酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)低于当地品种,其中,中性洗涤纤维(NDF)含量差异显著(P0.05)。总之,"林纳"燕麦的生产力和营养品质均优于当地品种,具有良好的应用前景,可作为该地区乃至整个高寒牧区的优质燕麦品种推广种植。